分子标志物是一种在生物体死亡后，通过多种自然因素的作用，形成的稳定
有机化合物。它们能够反映有机质在其生命周期内所经历的各种生物、
化学、物理和地质过程。
在天然气地质学中，分子标志物被称为过程探针（process probe）其范围不仅限于具有明确生源意义的生物标志物，还包括那些虽不具备生源意义但含有明确过程意义的其他
有机化合物。
在分子生物学中，分子标志物（biomarker）常用于指示生物过程、疾病发生过程以及药物治疗过程中的
药理学反应。目前，分子标志物技术在临床肿瘤诊断和预后评估方面有着重要应用。
海洋中的分子标志物主要包括
类脂分子标志物，如
正构烷烃、多环芳烃（PAHs）以及
固醇和
脂肪酸等。这些化合物在古生产力、古沉积环境和石油溢漏等领域具有广泛的用途。